CN103878064A

CN103878064A - 一种库仑电除尘器

Info

Publication number: CN103878064A
Application number: CN201410162566.4A
Authority: CN
Inventors: 金烈水
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明涉及一种利用静电进行除尘的设备，在进口封头中设有进口分布板，在电场中设有阳极板与电晕放电极相配，其中阳极板呈“V”字状排列，在进口端交替布置为进口通风板，电晕放电极在电场顶部用高压绝缘子与壳体电绝缘，电晕放电极采用中部或顶部阴极振打，阳极板采用底部阳极振打，电场下部置有灰斗用来收集震落的灰尘，电场出口处安装有出口封头和出口分布板，在电场出口端也交替布置出口通风板，本发明达到的有益效果是：克服了电除尘极板清灰时造成的二次扬尘，突破了已收集粉尘再次飘溢的难题，使荷电尘粒不受风力的影响，且把风力变成助力被迫推向收尘极，突破了高比电阻难捕集，达不到国家排放标准的瓶颈，大大节省了整体造价。

Description

一种库仑电除尘器

所属领域

本发明涉及一种机电领域，具体涉及一种利用静电进行除尘的设备。

背景技术

目前公知的静电除尘器其电场中的收尘极板，均为屏蔽型的平板式结构. 且均系平行于烟气流经方向，即电场中烟气的流经方式，均是使烟气平行于收尘极排在通道中直线前进，使许多尘粒或因高比电阻或因烟气流速快而无法靠近收尘极，与库仑定律要求的距离很远，使尘粒受到的风力大於其荷电的库仑力，造成大量尘粒来不及或无力到达极板而飘出电场外，再加上已收集的粉尘因振打造成的二次飞扬更增加了出口的排尘量，从而造成常规平板电除尘器难以达到国家排放标准，已成了威胁我国电除尘产业发展的主要瓶颈，

发明内容:

本发明从静电学库仑定律研究到，静电场的能量库仑力

Figure 2014101625664100002DEST_PATH_IMAGE001

可知，只要让静电场中二个静电因子q₁与q₂互相间的距离r值，能越小越好，若能使r→0，则库仑力F值就会达到最大值，即静电场功能最大化。

本发明是将静电除尘器的高压电场的收尘极排，布置成 “V”字式排列，将屏蔽的平板型阳极板替换为通透型阳极板，并改变烟气在电场中的工艺流程，让烟气从 “V”字式通道的大口进入，流向两侧“通透型阳极板”，再进入相邻的反向 “V”字式通道，最后烟气经净化后流出电场。这样，全部烟气中的尘粒，必随气流零距离进入阳极板收尘极，实现了库仑定律中使两个电荷因子间的距离趋向于零（r→0）的创新，使库仑定律中的库仓力F值达到最大化，使静电场的功能发挥到极至，可使静电除尘器趋向零排放，这是一百多年来对电除尘理论和实践的重大突破，故以此设计的静电场称谓“库仑电场”，主要元件称“库仑极板”本发明称谓“库仑电除尘器”。

本发明的目的是这样实现的：在进口封头中设有进口分布板，在电场中设有阳极板与电晕放电极相配，其中阳极板呈“V”字状排列，在进口端交替布置为进口通风板，电晕放电极在电场顶部用高压绝缘子与壳体电绝缘，电晕放电极采用中部或顶部阴极振打，阳极板采用底部阳极振打，电场下部置有灰斗用来收集震落的灰尘，电场出口处安装有出口封头和出口分布板，在电场出口端也交替布置出口通风板。

本发明的目的还可以这样实现：所述的电场为两个及以上，电场与电场之间设有中间挡风板；

阳极板为通透型，阳极板四周为框架，框架中为密布的孔，孔的形状为圆形、矩形、多棱形、X型、格栅型或百叶型；

电晕放电极由两条及以上放电元件组成，电晕放电极安装于“V”字状阳极板的中轴线上。

本发明的有益效果是：

1，用库仑电除尘工艺充分开发了静电学库仑定律的能量，使二个静电因子零距离接近，并使荷电尘粒不受风力的影响，且把风力变成助力被迫推向收尘极，突破了高比电阻难捕集，达不到国家排放标准的瓶颈；

2，克服了电除尘极板清灰时造成的二次扬尘，突破了已收集粉尘再次飘溢的难题；

3，库仑电除尘器的发明，大大节省了整体造价，将原来常规电除尘器的体积减小一半以上，常规需用四五个电场，库仑电除尘器只要用一二个电场就能达到效果，而且对不能达标的老旧电除尘设备，可以立竿见影的改造，不增加电场即可达标，无需改变壳体，振打，电源等设施，所以无论新建项目增效改造，无阻力增加不用更换引风机。由于原常规平板电除尘引风机风力是阻碍收尘，而库仑电场中风力是帮助收尘，故大幅节省了电场功率，故本发明库仑电除尘器既节省投资又节省能源，符合节能减排的环保国策。

附图说明:

图1为本发明原理图；

图2为本发明整体结构图；

图3本发明俯视结构图图；

图4本发明横向剖视图；

图5本发明阳极板构造图之一；

图6本发明阳极板构造图之二；

图7本发明阳极板构造图之三；

图8本发明阳极板构造图之四。

具体实施方式：

附图中各标号所对应的零部件名称：

进口封头1、进口分布板2、阳极振打3、进口通风板4、出口通风板5、阳极板6、电晕放电极7、中间挡风板8、阴极振打9、壳体10、高压绝缘子11、出口分布板12、出口封头13、灰斗14。

具体实施方式：

图1为本发明的原理图，高压直流电源变压器输出的负极端与电晕放电极7电连接，高压直流电源变压器输出的正极端与收尘极如阳极板6或壳体10电连接并接地。

在图2中，为本发明的整体结构，在进口封头1中设有进口分布板2，在库仑电场中设为阳极板6与电晕放电极7匹配，而电晕放电极7在电场顶部用高压绝缘子11与壳体10电绝缘，电晕放电极7采用中部或顶部阴极振打9，收尘阳极板采用底部阳极振打3，灰震落进入灰斗14收集，通风出口处设有出口封头13，出口封头13也设有出口分布板12。

图3为库仑电除尘器电场俯视图，其中通透型阳极板6设计成“V”字形排列，在进口端交替布置进口通风板4，在电场出口端也交替布置出口通风板5，在两电场通道中间的适当位置根据需要布置中间挡风板8。图3亦为工艺流程图，烟气进入进口封头1经进口分布板2，通过电场进口端，受到进口通风板4的导向扩散作用，流经“V”字式进风通道，再流入两侧通透型阳极板6，然后经出口反向“V”字式通道流到电场末端，穿过出口通风板5流出电场，如必要可增加第二电场，从第一电场出来的气流经净化后再往前到达第二电场，可根据情况，在两电场中部设置中间挡风板8，以改善电场工况。也可根据效率要求布置多个电场以达到非常高的除尘效果。

“V”字式阳极板通透的空隙中，风速比电场平均流速低数十倍，更不易在落灰时再飞扬，因为当入口烟气流速为1m/s时，一旦进入通道即向“V”字阳极板的两边流入，若进口同极距为0.4m，而”V”字式阳极板宽度常规为4m，即乘左右两排，故流通宽度为8m，则流通面积扩大20倍，即流速下降20倍，变成0.05m/s，可见这么低的电场流速，不但极大地提高收尘效率，而且当振打清灰时，灰尘也很难形成二次扬尘，因为远低于自然沉降0.4m/s的流速，并且落灰也不可能与气流逆向返回到进入的通道中，那么进到通道中二次扬尘为零。再说出去的反向 “V”字式的第二通道中，也布置有电晕放电极，再次遏制着落尘的再飘逸，故而除尘器二次飞扬的难题也得到了有效克服。

故本发明不但使库仑定律中的分子——两个电荷功能充分发挥，特别对分母的能量完全得到开发，使两个电荷间距离趋向於零，突破了静电除尘器创建一百多年来，只延用平板电极和平行电极的结构，而无法使库仑定律的能量发挥到最大值，因此静电除尘器的功能无法将排放浓度达到20mg/Nm³以下，故本发明库仑电除尘器的结构，可将库仑定律的能量在静电场中发挥到了极至，能使静电除尘器达到趋向於零排放。

图4为库仑电除尘器电场横向剖视图，由阳极板6与电晕放电极7匹配组合，阳极板由阳极振打(3)在底部振打清灰，电晕放电极在中部阴极振打9清灰，也可设计成顶部阴极振打清灰。

图5，图6，图7，图8为库仑电除尘器阳极板构造图，设计成多种通透型阳极板6的结构形式，在板四周有个框架，在框中间布置了具有可通风的密布的孔，如圆形、矩形、多棱形、X形、格栅形、百叶形等，视工况要求设计不同的结构，整块通透型阳极板像筛框，根据电场长度并联组成“V”字式通道。

工作过程：

将电场电连接，根据烟气工况、理化特性和排放要求，来设定整个电除尘器的除尘单元和电场个数，本发明只需1—3个电场即可使烟气排放达标，在整个电除尘器的进出口封头中，均按常规设置气流均布装置，以均布烟气流速，当静电场被通电通风后，含尘烟气进入进口封头，并经均布后进入电场，该电场设置为通透型极板电场，烟气经过再均布流入设有通风板的通道中，再进入通透型阳极板的空隙中，由于烟气中尘粒在一进入通道时就被荷电极化，随气流同步进入通透型阳极板的夹缝时，即被阳极板静电捕获，若还有极少量尘粒欲飘出收尘极，但因出口通道中也同样装有电晕放电极，也会被第二通道中库仑力的作用，遏制在收尘极上，起到两次收尘的作用，使尘粒难以逃逸，故而极大地提高了收尘效率.而被极板捕获的灰尘，经振打清除到灰斗中，至此烟气中灰尘被高效净化后进入大气中，整个除尘工艺即告完成。

以上结构和工艺流程，根据库仑定律原理中，使静电场的两个荷电因子互相间的距离趋向于零，实现了荷电烟尘必须流经通透型阳极板，从而将粉尘全部吸捕在阳极板上，彻底打破了一百多年来烟尘只能与极板平行前进的模式，克服了高比电阻粉尘难以捕集的重大难题，“V”字形的电场结构使电场中任何横断面的流速不会增加，如通道的进口与出口流速不改变。而进口与出口之间在”V”字式阳极板中的流速，却能下降20倍左右，不但极大的提高了收尘效率，还使振打的二次扬尘趋向于零，并且当烟尘流入“V”字形进气通道后，受静电场的库仑力和引风机拉力的双重合力作用，被吸捕到阳极板，粉尘经振打飘落灰斗时，也会有粉尘企图飘溢到出口的反向“V”字通道中去，但出口通道中也布置有电晕线，有个反向的静电力能遏制飘尘外溢，所以库仑电场的二次飞扬也几乎为零，也克服了普通常规平板电除尘噐二次飞扬难克服的大难题。

Claims

1.一种库仑电除尘器，其特征在于：在进口封头（1）中设有进口分布板（2），在电场中设有阳极板（6）与电晕放电极（7）相配，其中阳极板（6）呈“V”字状排列，在进口端交替布置为进口通风板（4），电晕放电极（7）在电场顶部用高压绝缘子（11）与壳体（10）电绝缘，电晕放电极（7）采用中部或顶部阴极振打（9），阳极板（6）采用底部阳极振打（3），电场下部置有灰斗（14）用来收集震落的灰尘，电场出口处安装有出口封头（13）和出口分布板（12），在电场出口端也交替布置出口通风板（5）。

2.根据权利要求1所述的一种库仑电除尘器，其特征在于：所述的电场为两个及以上，电场与电场之间设有中间通风板（8）。

3.根据权利要求1或2所述的一种库仑电除尘器，其特征在于：阳极板（6）为通透型，阳极板（6）四周为框架，框架中为密布的孔，孔的形状为圆形、矩形、多棱形、X型、格栅型或百叶型。

4.根据权利要求1或2所述的一种库仑电除尘器，其特征在于：电晕放电极（7）由两条及以上放电元件组成，电晕放电极（7）安装于“V”字状阳极板（6）的中轴线上。

5.根据权利要求3所述的一种库仑电除尘器，其特征在于：电晕放电极（7）由两条及以上放电元件组成，电晕放电极（7）安装于“V”字状阳极板（6）的中轴线上。